package interview.huawei.tjt.training.huisu;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;

/**
 * n 皇后问题 研究的是如何将 n 个皇后放置在 n×n 的棋盘上，并且使皇后彼此之间不能相互攻击。
 *
 * 给你一个整数 n ，返回所有不同的 n 皇后问题 的解决方案。
 *
 * 每一种解法包含一个不同的 n 皇后问题 的棋子放置方案，该方案中 'Q' 和 '.' 分别代表了皇后和空位。
 *
 * 示例 1：
 * 输入：n = 4
 * 输出：[[".Q..","...Q","Q...","..Q."],["..Q.","Q...","...Q",".Q.."]]
 * 解释：如上图所示，4 皇后问题存在两个不同的解法。
 *
 * 示例 2：
 * 输入：n = 1
 * 输出：[["Q"]]
 */
public class SolveNQueens {

    private static List<List<String>> result = new ArrayList<>();

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        while (sc.hasNext()) {
            int n = sc.nextInt();
            char[][] chessboard = new char[n][n];
            for (char[] c : chessboard) {
                Arrays.fill(c,'.');
            }
            helper(n, 0, chessboard);
            System.out.println(result);
        }
    }

    private static void helper (int n, int row, char[][] chessboard) {
        if (row == n) {
            result.add(ArrayToList(chessboard));
        }

        for (int i = 0; i < n; i ++) {
            if (isValid (row, i, n, chessboard)) {
                chessboard[row][i] = 'Q';
                helper(n, row+1, chessboard);
                chessboard[row][i] = '.';
            }
        }
    }

    private static List ArrayToList(char[][] chessboard) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (char[] c : chessboard) {
            list.add(String.copyValueOf(c));  // 这种形式存入List的为str,str,str,str
//            list.add(Arrays.toString(c));  // 这种形式存入List的为[str],[str],[str],[str]
        }
        return list;
    }

    private static boolean isValid(int row, int col, int n, char[][] chessboard) {
        // 检查列
        for (int i=0; i<row; ++i) { // 相当于剪枝
            if (chessboard[i][col] == 'Q') {
                return false;
            }
        }

        // 检查45度对角线
        for (int i=row-1, j=col-1; i>=0 && j>=0; i--, j--) {
            if (chessboard[i][j] == 'Q') {
                return false;
            }
        }

        // 检查135度对角线
        for (int i=row-1, j=col+1; i>=0 && j<=n-1; i--, j++) {
            if (chessboard[i][j] == 'Q') {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

}
